第三十章 科技难题（完）

    张嘉师对于一些关键性而跨越程度不大的科研项目可以说很是重视。ＷｗＷ.⒉毕竟这并不是不可能做到的事情。只不过对于他而言，他也知道以眼下的科技水平而言，想要做到在这方面取得确切的成效，是很长时间甚至是有可能无法得到预期效果的事情。

    毕竟，即使是以早已经有所投入的关于对小麦，黍米等方面的作物的杂交育种而言，至今尚没有突破性的展，可以说是很正常的事情。

    就以事论事而言，即使是后世相对于眼下的科技水平，依旧有着一定优势的时候，杂交水稻的研究历程同样是曲折而且长时间没有得到相应成绩的展情况。

    ……

    在后世，杂交水稻并非是中国人先倡导的。

    在杂交水稻的历史当中，其相应基本思想和技术，以及次成功的实现是由美国人年于印度尼西亚完成的，henryBeache11也被学术界某些人称为杂交水稻之父，并由此获得1996年的世界粮食奖。

    这个杂交水稻之父的称呼事实上也无不可，但是在这一方面的确切成绩而言，henryBeache11却让人无奈叹息。

    这种最初的杂交水稻设想方案存在缺陷，这一技术并没有在全世界大范围内进行推广。

    在之后则是日本人也对杂交水稻进行投入研究的工作，在当时的日本，一些科学家提出三系选育法培育杂交水稻，虽然经过多年努力日本人找到了野生的雄性不育株，但是效果不是很好；另外还提出了一系列的水稻育种新方法，但是最后由于种种原因没法完成杂交水稻的产业化。

    在之后则是作为“真杂交水稻”之父——袁隆平院士在这一方面的研究历程。

    196o年袁隆平从一些学报上获悉杂交高粱、杂交玉米、无籽西瓜等，都已广泛应用于国内外生产中。于是，袁隆平跳出了无性杂交学说圈，开始进行水稻的有性杂交试验。

    196o年7月，他在早稻常规品种试验田里，现了一株与众不同的水稻植株。第二年春天，他把这株变异株的种子播到试验田里，结果证明了上年现的那个“鹤立鸡群”的稻株，是地地道道的“天然杂交稻”。袁隆平从实践及推理中突破了水稻为自花传粉植物而无杂种优势的传统观念的束缚，立即把精力转到培育人工杂交水稻这一崭新课题上来。

    从1964年现“天然雄性不育株”算起，袁隆平和助手们整整花了6年时间，先后用1ooo多个品种，做了3ooo多个杂交组合，仍然没有培育出不育株率和不育度都达到1oo的不育系来。袁隆平总结了6年来的经验教训，并根据自己观察到的不育现象，认识到必须跳出栽培稻的小圈子，重新选用亲本材料，提出利用“远缘的野生稻与栽培稻杂交”的新设想。

    在这一思想指导下，袁隆平带领助手李必湖于月23日在海南岛的普通野生稻群落中，现一株雄花败育株，并用广场矮、京引66等品种测交，现其对野败不育株有保持能力，这就为培育水稻不育系和随后的“三系”配套打开了突破口，给杂交稻研究带来了新的转机。

    7o年代中国将杂交水稻列为重点科研项目。

    1972年，农业部把杂交稻列为中国重点科研项目，组成了中国范围的攻关协作网。

    1973年，广大科技人员在突破“不育系”和“保持系”的基础上，选用1ooo多个品种进行测交筛选，找到了1ooo多个具有恢复能力的品种。张先程、袁隆平等率先找到了一批以IR24为代表的优势强、花粉量大、恢复度在9o以上的“恢复系”。

    月，袁隆平表了题为的论文，正式宣告中国籼型杂交水稻“三系”配套成功。这是中国水稻育种的一个重大突破。紧接着，他和同事们又相继攻克了杂种“优势关”和“制种关”，为水稻杂种优势利用铺平了道路。

    中国杂交水稻技术在上世纪9o年代得到飞跃性展：

    1986年，袁隆平在其论文中提出将杂交稻的育种从选育方法上分为三系法、两系法和一系法三个展阶段，即育种程序朝着由繁至简且效率越来越高的方向展；从杂种优势水平的利用上分为品种间、亚种间和远缘杂种优势的利用三个展阶段，即优势利用朝着越来越强的方向展。根据这一设想，杂交水稻每进入一个新阶段都是一次新突破，都将把水稻产量推向一个更高的水平。

    1995年8月，袁隆平宣布：中国历经9年的两系法杂交水稻研究已取得突破性进展，可以在生产上大面积推广。

    1998年8月，袁隆平提出选育级杂交水稻的研究课题。政府划拨1ooo万元予以支持。袁隆平为此深受鼓舞。

    在海南三亚农场基地，袁隆平率领着一支由中国十多个省、区成员单位参加的协作攻关大军，攻克了两系法杂交水稻难关。经过近一年的努力，级杂交稻在小面积试种获得成功，亩产达到8oo公斤，并在西南农业大学等地引种成功。

    目前，级杂交稻正走向大面积试种推广中。

    ……

    从袁隆平院士对杂交水稻的研究历程当中，即使是在1972年开始，得到了国家的相应支持，但是最终在1995年前后才得到关键性的突破进展，继而进入正式投入种植的基础。

    而若是算相应的时间，从196o年之后到1995年之间，几乎是整整35年的时间的流逝，以及难以计算的人力物力支持，最终在这一方面取得突破性进展……

    好吧，张嘉师真的无法想象自己在秦帝国在这一方面的坚持，最终会不会成为有生之年的奢望……

    张嘉师只能够说这个事情只有天晓得。

    但是即使是如此，张嘉师对于小麦、黍米等农作物进行杂交育种的决心并不会改变。因为毫无疑问的是，无论是后世的杂交水稻还是杂交小麦的优势，让张嘉师不得不在这一方面坚定自己的决心。

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    在杂交水稻的种植研究方面，杂交水稻是通过不同稻种相互杂交产生的，而水稻是自花授粉作物，对配制杂交种子不利。

    要进行两个不同稻种杂交，先要把一个品种的雄蕊进行人工去雄或杀死，然后将另一品种的雄蕊花粉授给去雄的品种，这样才不会出现去雄品种自花授粉的假杂交水稻。

    可是，如果技术人员用人工方法在数以万计的水稻花朵上进行去雄授粉的话，工作量极大，实际并不可能解决生产的大量用种。因此，研究培育出一种水稻做母本，这种母本有特殊的个性，它的雄蕊瘦小退化，花药干瘪畸形。靠自己的花粉不能受精结籽。

    而在这一方面而言，张嘉师只能够表示呵呵，因为在眼下，缺乏先进计算方式的相应人员，更多地是在这几年的时间内，不断重复这样的步骤，然后逐步的观察相应的成果。

    可以说这是一种效率很低的做法……

    张嘉师自然是很清楚这方面的缺陷，但是在足够的先进的科学性手段的前提下，这是一种比较可行的方式。

    而在后世为了不使母本断绝后代，要给它找两个对象，这两个对象的特点各不相同：

    第一个对象外表极像母本，但有健全的花粉和达的柱头，用它的花粉授给母本后，生产出来的是女儿。长得和母亲一模一样，也是雄蕊瘦小退化，花药干瘪畸形、没有生育能力的母本；

    另一个对象外表与母本截然不同，一般要比母本高大，也有健全的花粉和达的柱头，用它的花粉授给母本后，生产出来的是儿子，长得比父、母亲都要健壮。

    这就是技术人员需要的杂交水稻，一个母本和它的两个对象，人们根据它们各自不同特点，分别起了三个名字：母本叫做不育系，两个对象，一个叫做保持系，另一个叫做恢复系，简称为“三系”。

    有了“三系”配套，技术人员就知道在生产上是怎样配制杂交水稻的了：生产上要种一块繁殖田和一块制种田，繁殖田种植不育系和保持系，当它们都开花的时候，保持系花粉借助风力传送给不育系，不育系得到正常花粉结实，产生的后代仍然是不育系，达到繁殖不育系目的。

    技术人员可以将繁殖来的不育系种子，保留一部分来年继续繁殖，另一部分则同恢复系制种，当制种田的不育系和恢复系都开花的时后，恢复系的花粉传送给不育系，不育系产生的后代，就是提供大田种植的杂交稻种。由于保持系和恢复系本身的雌雄蕊都正常，各自进行自花授粉，所以各自结出的种子仍然是保持系和恢复系的后代。

    而实际上在眼下的秦帝国，这一方面的研究还有一个很大的问题，那就是植株自身的存活保证。

    在后世，很多时候较为先进的农药或者是肥料在这一方面的影响下更容易对相应植株的存活有着利好的基础前提。但是在眼下的秦帝国，想要做到这一点是非常困难的。甚至是可以说，张嘉师能够在这一方面想到的资源都基本投入到其中。

    但是在这个方面而言，秦帝国的农作物的“福利”相对于后世而言，根本是无法相提并论的存在。

    在这个影响下，张嘉师很清楚实验植株的存活率较低，同样也将会在很多方面影响到最终的成果表现。

    ……

    而在后世，杂交水稻有籼稻和粳稻两个亚种。

    理论上讲，亚种间杂交稻可比品种间杂交稻增产3o%以上。

    目前，已经基本解决利用亚种间杂种优势的主要难题，新育成的亚种间级杂交稻穗大粒多、品质优良，在生产试验、示范中比现有的品种间杂交稻增产2o%以上。

    但是对于张嘉师而言，他对于这两种亚种的存在很感兴趣，但是这玩意恐怕不是想想就能成的事情，因为这种亚种是杂交水稻的出现之后才被掘出来的存在。这也就是说，在杂交水稻出现之前，张嘉师对于这种亚种杂交水稻是没啥指望的了。

    秦帝国眼下已经在长江流域一带种植水稻，但是张嘉师更多的是将重点放在杂交小麦上。

    而后世对于杂交小麦的技术也有着一定的经验，但是相对而言，张嘉师在这方面也可以说是两眼一抹黑……

    根据后世的经验，小麦开花时，因鳞片细胞吸水迅膨大，使内外颖张开。张开角度为2o-3o°。

    开张角度的大小因品种和气候条件而变化。天气晴朗，水分充足时，夹角可达4o°；在干旱条件下，会小到1o°，开花时花丝迅伸长将花药推出。

    一朵花开放的时间平均15～2o分钟，因品种和气候条件而异。当内外颖张开不久，随着花丝的伸长花药即开始破裂，花粉便落在自己的柱头上，其余花粉随风散布在空气中。

    小麦的开花顺序就全株来说，主茎上的麦穗先开，分蘖上的麦穗后开；就1个麦穗来说，中部的小穗先开，上部和下部的小穗后开；就1个小穗来说，基部的花先开，上部的花后开。一个麦穗从开花到结束，约需2～3天，少数为3～8天。干旱天气开花期缩短，潮湿天气可以延长。

    杂交小麦的授粉方式，小麦是自花授粉作物，但有一定的天然杂交率，其天然杂交率在1以下。杂交率随气温和品种不同而有区别。小麦开花最适宜的温度为18-2oc，最低温度为9-11c，如遇旱风和4oc以上高温也要受害。

    开花时如遇到高温或干旱，天然杂交率就容易上升。因为在高温干旱条件下，花粉极易失去生活力，而柱头的受精能力却往往能保持一段时间，在正常条件下柱头寿命可维持7天左右，但经过3-4天后结实率便明显下降。一旦气温下降或干旱减轻，则能接受外来花粉，生天然杂交。

    有些小麦品种，开花时稃片开张较大，开放时间较长，天然杂交的机会增多。授粉后经1-2小时，花粉粒开始萌，再经4o小时左右完成受精。

    张嘉师要是知道以上的记录，估计会哭晕在茅坑旁边：

    “我就知道怎么几年时间貌似一点动静都没？”